Die 2. Auflage enthält ein neues Kapitel zu den rechtlichen Rahmenbedingungen, neue Studien zum Speicherbedarf, Power-to-X für die chemische Industrie, neue LOHC- und Lageenergiespeicher sowie neueste Trends zu Kostenentwicklung und Batterieanwendungen.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Die 2. Auflage enthält ein neues Kapitel zu den rechtlichen Rahmenbedingungen, neue Studien zum Speicherbedarf, Power-to-X für die chemische Industrie, neue LOHC- und Lageenergiespeicher sowie neueste Trends zu Kostenentwicklung und Batterieanwendungen.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Das Werk setzt sich erstmals eingehend mit den regulatorischen Voraussetzungen auseinander, die nach dem Unionsrecht und dem nationalen Energiewirtschaftsrecht bei der Vermarktung flexibler Lasten in der Stromwirtschaft zu berücksichtigen sind. Neben der bisher im Fokus der fachlichen Diskussionen stehenden Vermarktung großer Verbrauchslasten werden auch die rechtlichen Voraussetzungen für die Vermarktung kleiner Lasten, insbesondere von Privathaushalten, untersucht, die bisher unter dem Sichtwort des „smart meterings“ bekannt geworden sind. Dabei werden jeweils die regulatorischen Anforderungen an die Vermarktung dargestellt und kritisch hinterfragt; Vermarktungshemmnisse werden aufgezeigt und alternative Lösungsstrategien entwickelt. Die aus der Betrachtung der unterschiedlichen Bereiche gewonnenen Erkenntnisse werden schließlich vergleichend zusammengeführt, und hieraus werden Handlungsempfehlungen abgeleitet.
Aktualisiert: 2023-05-11
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Das Werk setzt sich erstmals eingehend mit den regulatorischen Voraussetzungen auseinander, die nach dem Unionsrecht und dem nationalen Energiewirtschaftsrecht bei der Vermarktung flexibler Lasten in der Stromwirtschaft zu berücksichtigen sind. Neben der bisher im Fokus der fachlichen Diskussionen stehenden Vermarktung großer Verbrauchslasten werden auch die rechtlichen Voraussetzungen für die Vermarktung kleiner Lasten, insbesondere von Privathaushalten, untersucht, die bisher unter dem Sichtwort des „smart meterings“ bekannt geworden sind. Dabei werden jeweils die regulatorischen Anforderungen an die Vermarktung dargestellt und kritisch hinterfragt; Vermarktungshemmnisse werden aufgezeigt und alternative Lösungsstrategien entwickelt. Die aus der Betrachtung der unterschiedlichen Bereiche gewonnenen Erkenntnisse werden schließlich vergleichend zusammengeführt, und hieraus werden Handlungsempfehlungen abgeleitet.
Aktualisiert: 2023-05-11
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Die vorliegende Dissertation beschreibt eine Vermarktungsstrategie für flexible Lasten. Es kann gezeigt werden, dass in der Regelenergie signifikante Erlöse erzielt werden können.
Aktualisiert: 2022-01-15
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Vor dem Hintergrund des Ausbaus erneuerbarer Energien und der damit verbundenen notwendigen Umstrukturierung des Stromsystems steigt aktuell der Bedarf an nachfrageseitiger Flexibilität. Der industrielle Sektor steht hier im Fokus, da er für einen Großteil des Strombedarfs verantwortlich ist. In den letzten Jahren wurden deshalb verschiedene Flexibilitätsmaßnahmen identifiziert, die auf verschiedenen Ebenen von Produktionssystemen umgesetzt werden können. Im Rahmen dieser Arbeit wird der Fokus auf die Nutzung inhärenter Energiespeicher (IES) und insbesondere auf die Teilmenge der hysteresegeregelten Anlagen gelegt. Zunächst wird eine Methode zur Identifizierung und Bewertung des Flexibilitätspotenzials dieser Anlagen entwickelt, die auf verschiedene Nutzenergieformen in Produktionssystemen übertragbar ist. Eine wesentliche Herausforderung ist hierbei zu gewährleisten, dass das abrufbare Flexibilitätspotenzial der jeweiligen Anlage mit den üblichen Kennzahlen für Flexibilitätsprodukte beschreibbar ist. Neben der Methode zur Potenzialerfassung werden verschiedene Strategien zur Befähigung von einzelnen Anlagen und Anlagenpools untersucht und eine generische Funktionsbibliothek abgeleitet. Diese Funktionsbibliothek kann zur Simulation des Verhaltens von Anlagenpools sowie zur Befähigung realer Anlagen zu einem energieflexiblen Betrieb genutzt werden. Die entwickelten Lösungen dieser Arbeit sind auf eine Vielzahl an Anlagen übertragbar und können dazu dienen, den Kosten-, Energie- und Ressourcenaufwand für die Errichtung elektrischer Energiespeicher im Stromsystem zu reduzieren.
Aktualisiert: 2022-04-14
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Das deutsche Energieversorgungssystem befindet sich in einem fundamentalen Transformationsprozess von konventionell getriebener Stromerzeugung hin zu einer Erzeugung der elektrischen Energie durch
Aktualisiert: 2022-12-07
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Der parteiübergreifende Beschluss zum Ausstieg aus der Kernenergie wird das Energieversorgungssystem künftig vor große Herausforderungen stellen. Die Integration erneuerbarer Energieerzeugungsanlagen, insbesondere der Photovoltaik- und Windkraftanlagen rufen durch die starke Abhängigkeit von der aktuellen Wettersituation ein stark volatiles Einspeiseverhalten hervor. Dieses führt zusehends zu zunehmenden Anstrengungen in der Sicherstellung des Leistungsgleichgewichts zum Erhalt der Systemstabilität. Wie die Analyse im Rahmen dieser Arbeit zeigt, bietet das Lastmanagement innerhalb des Sektors des privaten Wohnens, der einen Anteil von 25 % am Gesamtstrombedarf in Deutschland aufweist, ein großes Potential. Detailliertere Betrachtungen der elektrischen Verbraucher führen zu dem Schluss, dass sich insbesondere Geräte eignen, die eine Möglichkeit der zeitlichen Entkoppelung zwischen der Funktionserfüllung bzw. der Zustandserhaltung und der Nutzerinteraktion aufweisen Die in dieser Arbeit ermittelten Vermögen unterschiedlicher elektrischer Geräte im Bereich des privaten Wohnens zeigen, dass vor allem elektrische Wärmespeicher, mit deren Technik noch jede 25. Wohnung in Deutschland beheizt wird, eine erschließbare Schaltleistung in Höhe von 17,6 GW und eine theoretische Speicherkapazität von 140 GWh aufweisen.
Basierend auf dieser Erkenntnis wurde ein IuK-Konzept als Nachrüstlosung entwickelt, das eine Abkehr der bisherigen parallelen Massenansteuerung der Geräte zulässt und einen unidirektionalen Informationsfluss erlaubt. Dadurch wird das Energieversorgungsunternehmen befähigt eine Leistungsskalierung der Verbraucher vorzunehmen und somit elektrische Überschüsse ideal zu verwerten. Die praktische Umsetzung und funktionale Erprobung dieses Ansatzes zeigt, dass der Energieversorger dadurch imstande ist, aktuell verfügbare Speicherkapazitäten und Schaltleistungen der elektrischen Wärmespeicher abzurufen und entsprechend in Echtzeit auf die aktuelle Netzlast zu reagieren.
Diese Entwicklung stellt einen weiteren konsequenten Schritt auf dem Weg hin zu einer dezentralen, auf regenerativen Energieträgern basierenden Stromerzeugung dar. Dadurch wird eine Möglichkeit skizziert, wie unter Einbeziehung von Endkunden eine anteilige Aktivierung des vorhandenen latenten Speicherpotentials erzielt werden kann.
Aktualisiert: 2020-09-10
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Die 2. Auflage enthält ein neues Kapitel zu den rechtlichen Rahmenbedingungen, neue Studien zum Speicherbedarf, Power-to-X für die chemische Industrie, neue LOHC- und Lageenergiespeicher sowie neueste Trends zu Kostenentwicklung und Batterieanwendungen.
Aktualisiert: 2023-04-29
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Der politisch unterstützte Markthochlauf der Elektromobilität erfordert geeignete Marktstrukturen und Geschäftsmodelle zur Umsetzung der geplanten Ziele. In der vorliegenden Arbeit werden Marktorganisationsformen und Geschäftsmodelle für die Infrastruktur der Elektromobilität hergeleitet und ausgestaltet. Ausgehend von einer Analyse der zukünftig zu erwartenden Einzelgeschäftstätigkeiten im Kontext des Wandels des Energieversorgungsystems und der Elektromobilität wird eine strukturierte Zusammenstellung aller relevanten Wertschöpfungsaktivitäten erarbeitet. Auf Grundlage einer energiewirtschaftsrechtlichen Analyse erfolgt die Ableitung von Marktorganisationsformen für die Versorgung von Elektromobilen und die Entwicklung entsprechender Regulierungsmodelle. Anschließend werden anhand der identifizierten Wertschöpfungsaktivitäten Geschäftsmodelle sowohl für die ausschließliche Versorgung von Elektromobilen als auch im Zusammenhang mit dem Wandel des Energieversorgungssystems konzipiert. Abschließend werden die Geschäftsmodelle einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung unterzogen, bei der die erforderlichen Endkundenpreise zur Deckung der Investitions- und Betriebskosten ermittelt werden.
Aktualisiert: 2021-03-31
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Durch Lastverschiebungen lassen sich im Bereich industrieller Verbraucher Kosteneinsparungen durch dynamische Stromtarife erschließen. Diese Arbeit beschreibt mögliche Verfahren dazu.
Aktualisiert: 2021-12-01
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Die Flexibilität der elektrischen Leistung ist eine wesentliche Eigenschaft elektrischer Energiesysteme, die zum Ausgleich absehbarer oder unvorhergesehener Schwankungen von Stromerzeugung und -verbrauch benötigt wird. Durch den steigenden Anteil Erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung entsteht somit auch ein erhöhter Bedarf an betrieblicher Flexibilität. Zeitgleich sorgt der Rückbau konventioneller Kraftwerke zu einem verminderten Flexibilitätsangebot, wodurch zukünftig die Erschließung neuer Quellen betrieblicher Flexibilität notwendig wird. Neben weiteren Technologien stellen dezentrale Flexibilitätsoptionen eine aussichtsreiche Flexibilitätsquelle dar.
Im Rahmen dieser Arbeit wird zunächst gezeigt, wie sich die nutzbare Flexibilität dezentraler Technologien ermitteln lässt. Anhand eines Simulationsszenarios für das Energiesystem im Jahr 2035 kann anschließend demonstriert werden, welchen Beitrag diese zum Ausgleich einer zunehmend fluktuieren den Stromerzeugung leisten können. Der flexible Betrieb dieser Anlagen bewirkt jedoch auch eine signifikante Veränderung der Leistungsflüsse im Verteilnetz.
Im zweiten Teil dieser Arbeit wird daher untersucht, welche Wechselwirkungen zwischen der Nutzung von Flexibilitätsoptionen und der Belastungssituation der Verteilnetze besteht. Dabei stellt sich heraus, dass in bestimmten Netzregionen mit einer erhöhten Netzbelastung zu rechnen ist. In Folge erhöht sich entweder der zukünftige Investitionsbedarf in den deutschen Verteilnetzen oder das nutzbare Flexibilitätspotenzial muss zu Gunsten des Verteilnetzes geringfügig reduziert werden. Dennoch bieten dezentrale Flexibilitätsoptionen ein erhebliches Maß betrieblicher Flexibilität bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad.
Aktualisiert: 2021-12-20
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Der politisch unterstützte Markthochlauf der Elektromobilität erfordert geeignete Marktstrukturen
und Geschäftsmodelle zur Umsetzung der geplanten Ziele. In der vorliegenden
Arbeit werden Marktorganisationsformen und Geschäftsmodelle für die Infrastruktur der
Elektromobilität hergeleitet und ausgestaltet. Ausgehend von einer Analyse der zukünftig
zu erwartenden Einzelgeschäftstätigkeiten im Kontext des Wandels des Energieversorgungsystems
und der Elektromobilität wird eine strukturierte Zusammenstellung aller relevanten
Wertschöpfungsaktivitäten erarbeitet. Auf Grundlage einer energiewirtschaftsrechtlichen
Analyse erfolgt die Ableitung von Marktorganisationsformen für die Versorgung von
Elektromobilen und die Entwicklung entsprechender Regulierungsmodelle. Anschließend
werden anhand der identifizierten Wertschöpfungsaktivitäten Geschäftsmodelle sowohl für
die ausschließliche Versorgung von Elektromobilen als auch im Zusammenhang mit dem
Wandel des Energieversorgungssystems konzipiert. Abschließend werden die Geschäftsmodelle
einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung unterzogen, bei der die erforderlichen Endkundenpreise
zur Deckung der Investitions- und Betriebskosten ermittelt werden.
Aktualisiert: 2019-07-03
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Das Werk setzt sich erstmals eingehend mit den regulatorischen Voraussetzungen auseinander, die nach dem Unionsrecht und dem nationalen Energiewirtschaftsrecht bei der Vermarktung flexibler Lasten in der Stromwirtschaft zu berücksichtigen sind. Neben der bisher im Fokus der fachlichen Diskussionen stehenden Vermarktung großer Verbrauchslasten werden auch die rechtlichen Voraussetzungen für die Vermarktung kleiner Lasten, insbesondere von Privathaushalten, untersucht, die bisher unter dem Sichtwort des „smart meterings“ bekannt geworden sind. Dabei werden jeweils die regulatorischen Anforderungen an die Vermarktung dargestellt und kritisch hinterfragt; Vermarktungshemmnisse werden aufgezeigt und alternative Lösungsstrategien entwickelt. Die aus der Betrachtung der unterschiedlichen Bereiche gewonnenen Erkenntnisse werden schließlich vergleichend zusammengeführt, und hieraus werden Handlungsempfehlungen abgeleitet.
Aktualisiert: 2023-04-04
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This work is based on the finding that the German energy system is currently undergoing a paradigm shift, which is expected to affect the Norwegians in the future. Utilities need to re-think their strategies in order to break away from the existing supply-driven delivery and product structures to enable them to meet demand-driven market characteristics. This will require investment into the intelligent interconnection, control and storage of decentralized energy supply options. The integration of demand side management options and the creation of knowledge networks in the Internet of Energy will gain increasing importance. This will have consequences for the corporate culture. The market participants will need to create regional and international clusters. By enabling the structured pooling of human and knowledge resources across corporate and national borders, innovation will allow the clustered partners to compete successfully.
Aktualisiert: 2019-12-12
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Die 2. Auflage enthält ein neues Kapitel zu den rechtlichen Rahmenbedingungen, neue Studien zum Speicherbedarf, Power-to-X für die chemische Industrie, neue LOHC- und Lageenergiespeicher sowie neueste Trends zu Kostenentwicklung und Batterieanwendungen.
Aktualisiert: 2023-04-29
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Warum sollten Strom- und Gasunternehmen ihre Kundinnen und Kunden beim Energiesparen durch effizientere Technik unterstützen? Warum sind die Anreize des Marktes zu schwach, und wie sollte daher die Politik förderliche Rahmenbedingungen für die Energiewirtschaft schaffen? Dem geht dieses Buch mit einer Analyse sinnvoller Politikpakete und wirtschaftlicher Effekte sowie mit einem Vergleich der politischen Rahmenbedingungen in Belgien, Dänemark, Großbritannien und den Niederlanden auf den Grund. Die Untersuchung zeigt, dass mit gut gestalteter Politik jährlich bis zu 1,5% Energie zusätzlich und wirtschaftlich eingespart werden kann. Der Vergleich liefert 44 Schlussfolgerungen zu Erfolgsfaktoren und die Grundlage zu Empfehlungen für die Politik in Deutschland.
Aktualisiert: 2019-12-19
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